La hidrofobicidad describe la propiedad de las moléculas o materiales de repeler el agua. Las sustancias hidrófobas carecen de grupos polares o sólo tienen unos pocos, lo que significa que no pueden formar enlaces de hidrógeno con moléculas de agua. En su lugar, prefieren interactuar con otras sustancias hidrófobas. Ejemplos de moléculas hidrófobas son los hidrocarburos y los disolventes orgánicos como la gasolina.
Antecedentes técnicos
Las sustancias hidrófobas tienen una importancia fundamental en el tratamiento del agua, sobre todo en la eliminación de aceites, grasas y otros compuestos orgánicos insolubles en agua. Debido a sus propiedades hidrófobas, materiales como el politetrafluoroetileno (PTFE) se utilizan a menudo en membranas que repelen el agua y sólo permiten el paso de sustancias gaseosas.
Aplicaciones en la tecnología del agua y las aguas residuales
Separadores de aceite y separadores de grasa
En el tratamiento de aguas residuales industriales, las sustancias hidrófobas como el aceite y la grasa se eliminan mediante procesos de separación física. Los separadores especiales aprovechan las diferencias de densidad para separar las sustancias hidrófobas del agua.Desgasificación por membrana
Las membranas hidrófobas, por ejemplo para la destilación por membrana, separan eficazmente líquidos y gases, ya que forman una barrera que repele el agua. Estas membranas son especialmente resistentes a la bioincrustación, ya que es menos probable que se adhieran microorganismos.Antiespumantes
Las espumas suelen crearse por sustancias hidrófobas que se estabilizan en la interfase entre el gas y el líquido. Los antiespumantes especiales tienen como objetivo destruir estas moléculas hidrófobas estabilizadoras.Residuos orgánicos en el tratamiento de aguas residuales
En sistemas biológicos como los procesos de fangos activados, las sustancias hidrófobas son más difíciles de biodegradar. Por ello, es esencial un tratamiento previo mediante precipitación o adsorción en carbón activado.
Foto: Nuestra filtración de carbón activado ALMA FIL AK para aplicaciones industriales con el fin de eliminar sustancias hidrófobas.
Procedimiento de eliminación de sustancias hidrófobas
- Adsorción en carbón activadoLas moléculas hidrófobas se adhieren fuertemente a la superficie del carbón activado.
- Procesos de flotaciónEstos procesos utilizan burbujas de aire para llevar las sustancias hidrófobas a la superficie.
- Separador por coalescencia: aquí, los líquidos hidrófobos, como el aceite, se recogen y combinan en gotas más grandes, que luego pueden separarse fácilmente.
Importancia para la práctica
Las sustancias hidrófobas están presentes en muchas industrias, como la petroquímica, la galvanoplastia y la producción de alimentos. Su eliminación eficaz es crucial para garantizar el cumplimiento de los límites legales y el buen funcionamiento de los procesos posteriores, como las etapas de purificación biológica.
Conclusión
El tratamiento de sustancias hidrófobas requiere tecnologías y procesos especializados. La hidrofobicidad es a menudo un reto en el tratamiento del agua y las aguas residuales, pero también ofrece la oportunidad de aumentar la fiabilidad y eficacia de los procesos mediante sistemas innovadores como la flotación y las membranas hidrófobas.
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